[发明专利]制造具有覆盖能力的焊接掩模涂层的紫外固化组合物

说明书

本发明涉及具有改进操作性能的焊接掩模涂料，特别是涉及为制造挠性的和具有复盖能力的焊接掩模涂料而设计的可在碱性水溶液中显影的和可用紫外线固化的组合物。

若干美国专利曾公开过用作印刷线路板的焊接掩模的光致聚合的预聚物和一些组合物。这些专利包括美国专利3，660088、3，753，720、3，883352、3，887，450、4，199，163、4，361，640、4，422，914、4，436，806、4，458，007、4，481，281、4，506，004、和4，508，916。然而，这些可紫外线固化的化合物和组合物中无一是可完全满意地用作工业光成像焊接掩模的。人们所希望的光成像焊接掩模的特点是具有在微碱性水溶液中显影的能力，由此可在显影阶段中避免使用有机溶剂。人们所希望的焊接掩模涂料还应具有挠性，耐热性和抗化学侵蚀性，有一定的表面硬度、耐磨性、对其下面的印刷线路板金属有良好的附着性和低剂量高固化深度性能。特别需要的是有高固化速率和高复盖能力的焊接掩模。这些严格的条件意味着为了使焊接掩模能达到工业上的要求，必须小心谨慎地来配制可紫外线固化化合物和组合物。

举例来说，发明人Rendulic在美国专利4，436，806中描述了一种制造印刷线路板的方法和装置，它是用辊涂法将液体聚合物涂复于板上，并在液体聚合物上成像。在该方法中，成像是在聚合物呈湿态时完成的，光工具位于与涂层板非常接近的位置。Rendulic公开的方法中所用的液体聚合物组合物是具有聚醚或聚酯链扩展单元的丙烯酸氨基甲酸乙酯。这些组合物的粘度很低，而此种性质对于辊式涂复器形成涂层是有利的。然而，这些组合物没有复盖能力。

与上面所提到的专利的成像技术有所不同，发明人Sullivan在美国专利4，506，004中描述了一种使印刷线路板上液体焊接掩模涂层成像的接触法。在此方法中，该紫外线固化焊接掩模涂层先由网板印刷至一定厚度，然后采用合适的紫外光辐射能曝光显像。Sullivan系统的优点是具有良好的电学性能和优良的印刷清晰度。该方法对所用的液体光聚合组合物的要求包括能形成光滑挠性涂层的能力，该涂层能给焊接掩模提供耐化学侵蚀性和耐热性。此外，该涂层必须具有对线路板的良好附着性;以最少的紫外辐射能就能固化至一定深度的能力;优良的电绝缘性能（电阻）和复盖能力。

这里复盖指的是焊接掩模复盖、桥接或跨接无支撑区域的能力，如复盖、桥接、跨接刀具加工孔或电镀通孔的能力。这种性质在焊接掩模被用来制造全铜电镀通孔印刷线路板的场合特别需要，该线路板的加工是通过在板上进行电镀以使洞孔内和板面上具有一定量的铜的。然后将此面板腐蚀，采用焊接掩模涂层来保护洞孔和导线的图形。某些多层板也可通过复盖和腐蚀法来制作。

焊接掩模涂层的复盖能力可被用来保护图形电镀过程中的某些洞孔，防止其再受到附加的电镀。这种焊接掩模复盖物能使附加的电镀材料不进入非电镀通孔。

对用于制造液体的，可光成像的焊接掩模（以增添或取代干膜焊接掩模）的工业用液体光聚合组合物的这些和其他要求在《电路制造》（Circuits    Manufacturing）中题为“引人注意的液体”（“Liquids    Make    a    Splash”）（24-33页，1987年1月）的一文中已有所描述。特别是在此文中叙述了当加上焊料时，由于复盖未支撑区域的复盖物会裂开，因此该液体系统产生了复盖问题。

液体焊接掩模的另一个缺点是，因为存在于洞孔内的未固化液体受到烘焙时或者在热空气整平，即在压缩的热空气下的焊料浸渍操作时所产生的气体压力的影响。假如该孔洞直径为10～60密耳时，这种影响尤其历害。

因此，本发明的目的是提供一种用于制造具有优越操作性能的焊接掩模的可用紫外线固化的组合物。

本发明的另一目的是提供一种可用紫外线固化的组合物，用以制作焊接掩模，它包括一些可用紫外线固化的化合物的混合物，并且特别是一种在微碱性溶液中能快速显影的组合物。

在这里一个尤其值得提出的目的的是提供一挠性的焊接掩模涂层，它具有复盖的能力。

在此还有另一目的是提供一种焊接掩模涂层，它能快速固化，较好地可在少于0.5焦耳/平方厘米的能量下提供至少为18密耳的固化深度。

本发明的另一目的是提供一种可用紫外线固化的组合物，可较好地用网板印刷技术进行涂复，形成一光滑、均匀、有光泽、挠性的直至3密耳厚度的涂复层。

本发明尚有另一目的是提供一种焊接掩模组合物，它具有热稳定性，至少六个月不发生胶凝作用。